尼安德特人与现代人“生娃”历史很近、很短

尼安德特人与现代人“生娃”历史很近、很短

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最新研究揭示，尼安德特人与智人在约4.7万年前开始基因交流，这一过程持续了约6800年。研究还发现，尽管现代人基因组中保留了尼安德特人的遗传痕迹，但这些基因在智人基因组中消失的速度非常快，这可能是因为这些基因对现代人有害。

尼安德特人（右为重建图、左为化石）和智人在约4.7万年前开始“生娃”。来源：Justin Tallis/AFP via Getty

大约6万年前，欧亚大陆西部的尼安德特人迎来了新的邻居：大批智人（Homo sapiens）开始移居到非洲，并逐渐在全世界占据主导地位。如今，一项针对数百例古代和现代基因组的研究确定了两个人种结合的时间，并发现这种遗传交配只持续了一小段时期——至少从演化尺度而言并不长。

这次的高分辨分析还让作者追踪到智人基因组中出现特定尼安德特人DNA序列的时间，并确定了这些序列是否被保留了下来。研究结果5月初发布于预印本服务器bioRxiv，尚未经过同行评审。

基因遗产

可以肯定，有相当数量的现代人与尼安德特人（Homo neanderthalensis）的关系非常密切：几乎所有非非洲血统的现生个体都携带了这两个人种昔日结合留下的遗传残留物。之前有研究估计这种基因交流发生在5万至6万年前一段较宽裕的时期内，但这种“基因流”的实际发生时间及其长期影响一直不明。

之前的研究尝试通过比较现代人类基因组与少数尼安德特人基因组来揭示这段历史。但研究人员很难通过这种方式界定尼安德特人序列在现代人基因组中出现的起点和终点。

为解决这个问题，德国马克斯·普朗克演化人类学研究所的演化遗传学家Leonardo Iasi和同事分析了生活在2200年至4.5万年前的58名个体，并将他们的DNA与231名不同血统（除非洲血统外）的现代个体的DNA进行了对比。纯非洲血统的人体内没有携带大量尼安德特人DNA，因为当尼安德特人在世时走出非洲的那批人中没有他们。

这一横跨数千年的大规模比较研究可以更直观地追踪来自尼安德特人的序列何时“渗入”了现代人基因组。结果显示，现代人样本中来自尼安德特人的遗传贡献或许能追溯到约4.7万年前开始的基因流——这比最初预计的时间要晚——并持续了约6800年，结束于尼安德特人快要灭绝的同一时间。7000年左右似乎看起来很长，但从现代人基因组发生巨变的演化尺度上来说其实很短。

尼安德特人“沙漠”

值得注意的是，尼安德特人的许多基因组贡献后来都以极快的速度从智人基因组中消失了。现代人基因组中含有尼安德特人残留物被完全清除的巨大“沙漠”——但作者在来自人类-尼安德特人最后交流阶段的古基因组中也能发现这些沙漠。美国布朗大学演化生物学家Emilia Huerta-Sanchez认为，这说明许多尼安德特人序列或许对现代人有害，所以被主动和快速地演化掉了。

Huerta-Sanchez说，这项研究填补了古代人类史的重要空白。“该研究的一个优势是通过结合古代人类基因组，进一步阐释了演化力量如何影响现代人群中的尼安德特人变异。”

但其他空白仍然存在。比如，部分地理区域的古人类基因组数据——包括大洋洲和东亚——比欧亚大陆西部的数据要稀缺得多。东亚尤其受到关注，因为这里的现代人类仍保留了很高水平的尼安德特人DNA，约比欧洲人群多20%。

1. Iasi, L. N. M. et al.Preprint at bioRxiv https://doi.org/10.1101/2024.05.13.593955 (2024).
2. Hajdinjak, M. et al. Nature 592, 253–257 (2021).
3. Villanea, F. A. & Schraiber, J. G. Nature Ecol. Evol. 3, 39–44 (2019).

原文以Neanderthal–human baby-making was recent — and brief标题发表在2024年5月24日《自然》的新闻版块上

© nature

Doi: 10.1038/d41586-024-01452-3